Maîtrisez le JavaScript asynchrone avec RxJS

TL;DR : RxJS est une puissante bibliothèque JavaScript permettant de gérer les flux de données asynchrones, simplifiant les opérations complexes telles que la gestion des événements et les interactions API. Il utilise des observables pour représenter les flux de données, des opérateurs pour les transformer et les manipuler, et des abonnements pour réagir aux valeurs émises.

Dans le paysage dynamique du développement JavaScript moderne, la gestion efficace des opérations asynchrones est primordiale. RxJS (extensions réactives pour JavaScript) est une bibliothèque puissante développée pour relever ce défi, permettant aux développeurs de gérer les flux de données asynchrones avec élégance et précision.

Qu’est-ce que RxJS ?

RxJS est une bibliothèque qui permet aux développeurs de travailler avec des programmes asynchrones et basés sur des événements en utilisant des séquences observables. À la base se trouve le concept de programmation réactive, un paradigme centré sur les flux de données et la propagation du changement. Cette approche est particulièrement utile lorsqu'il s'agit d'interfaces utilisateur, où divers événements tels que les interactions des utilisateurs, la récupération de données et les changements d'état des applications peuvent être traités comme des flux de données fluides. Au lieu de répondre directement à chaque événement, la programmation réactive encourage les développeurs à déclarer comment l'application doit se comporter lorsque des changements se produisent au sein de ces flux.

Concepts de base

Pour saisir la puissance de RxJS, il est essentiel de comprendre ses éléments fondamentaux :

• Observables : Les observables sont le cœur de RxJS, représentant une source de données qui émet des valeurs au fil du temps. Ils peuvent être créés à partir de diverses sources, notamment des événements, des promesses et des données existantes. Considérez un observable comme un pipeline à travers lequel les données circulent.
• Observateurs : Un observateur est un objet qui s'abonne à un observable et définit comment réagir aux valeurs émises. Il agit comme un auditeur, dictant les actions à entreprendre lorsque de nouvelles données arrivent.
• Abonnements : Un abonnement représente la connexion entre un observateur et un observable. C’est comme un contrat qui permet à l’observateur de recevoir des valeurs de l’observable. Lorsque vous vous abonnez à un observable, vous commencez à recevoir des données jusqu'à ce que vous vous désabonnez explicitement.
• Opérateurs : les opérateurs sont de pures fonctions qui permettent la transformation, le filtrage et la combinaison d'observables. Ils agissent comme des modificateurs, façonnant et affinant les données circulant dans le flux observable. Ils fournissent un moyen déclaratif de manipuler les flux de données sans modifier la source d'origine.

Observables froids ou chauds

Les observables dans RxJS peuvent être classés comme froids ou chauds :

• Les Observables à froid sont créés à la demande et ne commencent à émettre des valeurs que lorsqu'ils sont abonnés. Chaque nouvel abonnement déclenche une nouvelle exécution de l'observable. Par exemple, un observable créé à partir d'une requête HTTP est considéré comme froid car il effectue la requête uniquement lorsqu'un abonné exprime son intérêt.
• Les Hot observables existent indépendamment des abonnements et émettent des valeurs, que quelqu'un les écoute ou non. Ils représentent un flux continu de données partagées entre tous les abonnés. Les exemples incluent les événements de souris ou les tickers boursiers, où le flux de données continue quel que soit le nombre d'observateurs.

Illustrons ces concepts avec des exemples simples.

Créer un observable

import { Observable } from "rxjs";

const first5Numbers$ = new Observable((obs) => {
  console.log("hello!");
  for (let i = 0; i < 5; i++) {
    obs.next(i);
  }
  obs.complete();
});

// Logs nothing.
first5Numbers$.subscribe((n) => {
  console.log(n);
});

// Logs "hello!" followed by 0 1 2 3 4.

Dans cet exemple, first5Numbers$ est un observable froid qui émet des nombres de 0 à 4. La méthode subscribe attache un observateur à l'observable. La méthode next est utilisée pour émettre des valeurs à partir de l'observable. La méthode complete signale la fin du flux.

Utiliser un opérateur

import { interval } from "rxjs";
import { take } from "rxjs/operators";

const first5SpacedNumbers$ = interval(1000).pipe(take(5));

Ici, nous créons un first5SpacedNumbers$ observable qui émet une valeur chaque seconde. L'opérateur take permet de limiter le flux aux cinq premières émissions.

Pourquoi utiliser RxJS ?

RxJS brille dans plusieurs scénarios :

• Gestion des opérations asynchrones complexes : RxJS fournit une approche structurée pour gérer des flux asynchrones complexes, évitant ainsi l'enfer des rappels et les promesses profondément imbriquées. Sa nature déclarative vous permet d'exprimer une logique complexe de manière concise, rendant votre code plus lisible et maintenable.
• Applications en temps réel : grâce à sa prise en charge des observables chauds, RxJS excelle dans la création d'applications en temps réel telles que des applications de chat, des téléscripteurs et des outils d'édition collaboratifs.
• Gestion des événements : RxJS simplifie la gestion des interactions utilisateur, des événements DOM et d'autres événements asynchrones, offrant un moyen rationalisé de gérer la propagation et les réponses des événements.

RxJS vs promesses et async/wait

Bien que les promesses et async/await soient utiles pour gérer des opérations asynchrones uniques, RxJS est orienté vers la gestion de flux d'événements asynchrones. Voici une comparaison :

• Promesses : résolvez avec une valeur unique et sont principalement utiles pour les tâches asynchrones ponctuelles.
• Async/await : fournit une syntaxe plus synchrone pour travailler avec des promesses, tout en se concentrant sur les opérations asynchrones individuelles.
• RxJS : gère plusieurs valeurs au fil du temps, proposant aux opérateurs de transformer, filtrer et combiner ces valeurs. C’est idéal pour les scénarios où les données arrivent en continu ou par rafales.

Configuration de RxJS

Installation

Vous pouvez installer RxJS dans votre projet en utilisant npm ou Yarn :

import { Observable } from "rxjs";

const first5Numbers$ = new Observable((obs) => {
  console.log("hello!");
  for (let i = 0; i < 5; i++) {
    obs.next(i);
  }
  obs.complete();
});

// Logs nothing.
first5Numbers$.subscribe((n) => {
  console.log(n);
});

// Logs "hello!" followed by 0 1 2 3 4.

ou

import { interval } from "rxjs";
import { take } from "rxjs/operators";

const first5SpacedNumbers$ = interval(1000).pipe(take(5));

Vous pouvez également inclure RxJS via un lien CDN dans votre fichier HTML.

npm install rxjs

Créons un observable simple et abonnez-vous à celui-ci.

yarn add rxjs

Dans cet exemple, nous utilisons l'opérateur of pour créer un observable qui émet les valeurs 1, 2 et 3.

Opérateurs dans RxJS

Les opérateurs sont l'épine dorsale de RxJS, fournissant un vocabulaire riche pour manipuler les flux de données. Voici quelques catégories d'opérateurs :

• Opérateurs de création : créez des observables à partir de diverses sources, comme of, from, interval et fromEvent.
• Opérateurs de transformation : modifiez les valeurs émises, telles que map, flatMap, switchMap et scan.
• Opérateurs de filtrage : émettent sélectivement des valeurs en fonction de critères, tels que filter, distinctUntilChanged et take.
• Opérateurs de combinaison : fusionnez ou combinez plusieurs observables, tels que merge, concat, zip et combineLatest.

Cas d'utilisation réels

Explorons quelques exemples concrets d'opérateurs clés :

• map : Transforme les valeurs émises par un observable. Par exemple, vous pouvez utiliser une map pour extraire des données spécifiques d'une réponse HTTP.

import { Observable } from "rxjs";

const first5Numbers$ = new Observable((obs) => {
  console.log("hello!");
  for (let i = 0; i < 5; i++) {
    obs.next(i);
  }
  obs.complete();
});

// Logs nothing.
first5Numbers$.subscribe((n) => {
  console.log(n);
});

// Logs "hello!" followed by 0 1 2 3 4.

• filtre : Émet uniquement les valeurs qui répondent à une condition spécifique. Par exemple, vous pouvez filtrer un flux d'événements pour traiter uniquement les clics de souris dans une certaine zone.

import { interval } from "rxjs";
import { take } from "rxjs/operators";

const first5SpacedNumbers$ = interval(1000).pipe(take(5));

• fusion : combinez plusieurs observables en un seul flux, en émettant des valeurs de toutes les sources au fur et à mesure de leur arrivée. Ceci est utile pour gérer les événements provenant de différentes sources, comme les entrées utilisateur et les réponses du serveur.

npm install rxjs

• switchMap : Lorsque l'observable source émet une valeur, il s'abonne à un nouvel observable interne et annule l'observable interne précédent. Ceci est utile pour des scénarios tels que les appels d'API déclenchés par une entrée utilisateur, dans lesquels vous ne vous souciez que de la dernière requête.

yarn add rxjs

• catchError : gérez les erreurs avec élégance dans un flux observable. Il vous permet de détecter les erreurs, d'effectuer des actions telles que la journalisation ou de réessayer, et éventuellement de renvoyer un nouvel observable pour continuer le flux.

<script src="https://unpkg.com/rxjs@7/dist/bundles/rxjs.umd.min.js"></script>

Gestion des erreurs dans RxJS

RxJS fournit des mécanismes robustes pour gérer les erreurs dans les flux observables.

• retry : si un observable émet une erreur, l'opérateur retry se réabonne à l'observable source, tentant de récupérer de l'erreur. Vous pouvez spécifier le nombre de nouvelles tentatives ou appliquer une logique de nouvelle tentative en fonction du type d'erreur.
• catchError : Comme mentionné précédemment, l'opérateur catchError vous permet de gérer les erreurs avec élégance, de les enregistrer, de remplacer l'erreur par une valeur par défaut ou même de renvoyer un nouvel observable pour continuer le flux.
• finalize : cet opérateur exécute une fonction de rappel, que l'observable se termine avec succès ou émette une erreur. C'est utile pour les tâches de nettoyage, comme la fermeture de ressources ou la réinitialisation de l'état.

Reportez-vous à l'exemple de code suivant pour la gestion des erreurs dans RxJS.

import { of } from "rxjs";

const myObservable$ = of(1, 2, 3);

myObservable$.subscribe((value) => {
  console.log(value); // Outputs: 1, 2, 3
});

Dans cet exemple, l'observable tente de réessayer deux fois si une erreur se produit. Si toutes les tentatives échouent, l'opérateur catchError gère l'erreur. L'opérateur finalize enregistre un message lorsque l'observable se termine ou génère des erreurs.

Applications pratiques

Voyons comment RxJS peut être appliqué dans des scénarios du monde réel :

• Validation de formulaire : RxJS est bien adapté à la création de formulaires réactifs, où la validation s'effectue en temps réel au fur et à mesure que l'utilisateur tape. Vous pouvez utiliser des observables pour surveiller les modifications d'entrée, appliquer des règles de validation et fournir des commentaires immédiats.
• Polling API : RxJS simplifie la mise en œuvre des mécanismes de polling. Vous pouvez utiliser des opérateurs tels que interval et switchMap pour récupérer périodiquement les données d'une API, en gérant les réponses et les erreurs avec élégance.
• Applications de chat en temps réel : RxJS est un choix naturel pour créer des applications de chat en temps réel. Les observables chauds peuvent représenter le flux de messages, et des opérateurs tels que map et filter peuvent être utilisés pour traiter et afficher les messages.

Conseils et bonnes pratiques

Pour utiliser efficacement RxJS dans vos projets :

• Décomposition : Décomposez la logique complexe en observables plus petits et gérables qui peuvent être combinés à l'aide d'opérateurs.
• Gestion des erreurs : utilisez catchError et retry pour gérer les erreurs avec élégance et améliorer la résilience des applications.
• Désabonnement : évitez les fuites de mémoire en vous désabonnant des observables lorsqu'ils ne sont plus nécessaires. Pensez à utiliser des outils comme takeUntil ou le canal async dans Angular pour simplifier la gestion des abonnements.
• Tests : exploitez les utilitaires de test RxJS, comme TestScheduler, pour tester en profondeur votre logique observable.

Pièges courants

• Utilisation excessive de RxJS : Bien que puissant, RxJS peut ajouter de la complexité s'il est utilisé de manière inappropriée. Tenez-vous-en aux scénarios où ses atouts sont vraiment bénéfiques.
• Fuites de mémoire : Négliger de se désinscrire des observables peut entraîner des fuites de mémoire. Assurez toujours une bonne gestion des abonnements.

Conclusion

Merci d'avoir lu le blog ! RxJS fournit un moyen puissant et élégant de gérer les flux de données asynchrones dans les applications JavaScript. Son modèle de programmation réactif, associé à un riche ensemble d'opérateurs, permet aux développeurs de créer des applications réactives, évolutives et maintenables. En adoptant les concepts d'observables, d'observateurs et d'opérateurs, vous pouvez libérer tout le potentiel de RxJS et améliorer vos compétences en développement JavaScript. Sa courbe d'apprentissage peut sembler abrupte au départ, mais les récompenses en termes de clarté du code, de maintenabilité et d'efficacité en valent bien la peine.

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